el grafeno
El grafeno es una sustancia descubierta hace muy poco, en 2003, por lo que la gente que la conoce, apenas sabe algunas de sus muchas características, y no es por las características, es por lo que este material podría suponer en un futuro muy próximo.
Aunque el descubrimiento del grafeno data de antes, su exposición al mundo se ha llevado a cabo desde2010, gracias a Andréy Gueim y a Konstantín Novosiólov, que aparte de descubrirlo, son dos científicos rusos premiados con el premio Nobel de Física ese mismo año por sus contribuciones sobre este material.
El grafeno puede abarcar varios campos de la física dadas sus múltiples características, desde el campo electrónico hasta el espacial, pero el principal es el campo molecular, a partir del cual sepuede hacer casi de todo con él
El grafeno, en términos generales es un cristal covalente, formando una red hexagonal de átomos de carbono, consiguiendo así una dureza 200 veces mayor que la del acero, muy cercana a la del diamante, tiene una característica especial dentro de los cristales, ya que estos se extienden en las tres direcciones del espacio, y el grafeno solo se mueve en espaciosbidimensionales. Su estructura viene descrita por la ecuación de Dirac, que aunque inicialmente se usaba para describir al electrón, se ha modificado para darla diferentes usos, la ecuación tiene la siguiente forma:
Este hecho hace que gran parte de las propiedades electrónicas y de transporte que presenta este sistema sean diferentes a aquellas que se encuentran en los semiconductores parecidos algrafeno.
Lo que más sorprende del grafeno es su tamaño, tan solo 1 átomo de grosor y 10 micras de longitud en ambas direcciones. El echo que el grafeno tenga la siguiente configuración electrónica, supone que se pueda conecta entre sí de diversas maneras, formando gran variedad de sólidos, tanto moleculares como cristalinos, como el grafito o el diamante, dependiendo del tipo de hibridación,el grafeno corresponde al tipo de hibridación s, en este tipo de hibridación, el orbital 2s se mezcla con dos orbitales 2p, formando así tres orbitales dispuestos en forma trigonal, que en su conjunto forma la red de tipo hexagonal conocida como grafeno.
La estructura del grafeno le permite formar moléculas cerradas que al unirse formen estructuras derivadas de este, como el nanotubo, que se formaal enrollar el grafeno, u otra más conocida, el grafito, formado por una multitud de láminas de grafeno depositadas en forma de estratos unas sobre otras, y unidas entre sí por fuerzas Van der Walls, que son las fuerzas de atracción – repulsión que se producen entre las moléculas debido al enlace covalente.
Cuando la gente se pone a investigar sobre el grafeno siempre se pregunta por qué siendola estructura madre de tantas formas de carbono, ha sido la última en sintetizarse. El motivo principal por el cual el grafeno tardo en obtenerse experimentalmente es que simplemente no se creía que pudiera existir en la realidad como una estructura bidimensional, gracias a algunas teorías que tenían mucho peso y que aseguraban que si existiera un cristal bidimensional se desintegraría, sinembargo, hoy en día sabemos que sí puede existir, y de echo existe, el motivo de esto es que las oscilaciones de la tercera dimensión pueden acoplarse a la superficie definida por el cristal, y así estabilizar el cristal bidimensional, pese a esto, en la práctica, el grafeno se encuentra curvo y en ocasiones con algunos defectos.
El grafeno, al no ser un elemento que se pueda encontrar en la naturalezaaislado, sino formando otros elementos, debe ser aislado artificialmente, con un método de no mucha complicación, pero al que le hacen falta unas técnicas de imagen especiales como la microscopía de efecto túnel, que muestra el número de capas de las muestras. Aunque con el tiempo han aparecido otras técnicas complementarias a la microscopía óptica para determinar el número de capas en una...
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